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Redis 中大 Key 与热 Key 的解决方案

2025-11-04 07:42:27 来源:多维IT资讯作者:应用开发 点击:284次

在工作中Redis已经成为必备的大K的解一款高性能的缓存数据库,但是决方在实际的使用过程中,我们常常会遇到两个常见的大K的解问题,也就是决方文章标题所说的大 key与热 key。

一、大K的解定义

1.什么是决方大key

大 key 指的是一个键中包含了大量的数据。(总结一个字就是大K的解大)

占用空间:大key 通常指的是一个键包含了大量的数据,使得该键对应值的决方占用的内存超出了正常范围。这个大小的大K的解阈值并不是固定的,服务器托管而是决方相对于 Redis 实例的可用内存而言。当一个键的大K的解大小超出了 Redis 实例可用内存时,就可以认为它是决方一个大key。操作耗时:如果对一个 key 的大K的解操作所需的时间过长,导致性能下降或者影响其他请求的决方处理速度,也可以说这个 key 是大K的解 大key 。因为这种情况通常是由于该 key 下包含了大量的数据。2.什么是热key

热 key 指的是频繁访问的键。(总结就是热,访问频繁。)

频繁访问:在某一段时间内被频繁访问的 key 就是 热key 。业务方面:比如商城促销的场景下,企商汇某个商品的缓存可能就会成为 热key。这种情况下 热key 反应的不仅是该键的访问频率高,还反映了用户对某个业务功能的热度。性能方面:热key 的频繁访问造成 Redis 的 CPU 占用率过高,造成响应时间延长或者请求阻塞,从而造成系统崩溃。

key 的大与不大,热与不热要根据自己的业务,从实际情况进行评估。

二、影响

1.大 key 的影响内存消耗:在进行缓存时降低缓存的效率,占用大量的内存空间,使得 Redis 的内存消耗急剧增加,还可能导致 Redis 实例的内存资源不足,甚至出发内存淘汰策略,从而影响系统的正常运行。性能下降:处理大的 key,b2b信息网会耗费更多的 CPU 时间以及带宽,导致 Redis 性能下降。由于 Redis 还是单线程的,处理 大key 的操作进而会阻塞其他请求的处理,从而影响系统性能。持久化效率降低:在进行持久化操作时,AOF与RDB都会因为该 大key 耗费更多的时间,从而延迟持久化时间,分布式环境下甚至会造成缓存不一致。网络传输延迟:大key 在进行网络传输时会增加网络传输的延迟,在分布式环境下进行数据同步时可能会造成数据的不一致。2.热 key 的影响CPU占用率高:因为是 热key,所以 CPU 一直占用,进而导致Redis实例的CPU负载增加。请求阻塞:如果 key 有访问优先级,热key 的存在可能导致请求队列中其他的请求被阻塞。响应时间延长:因为 热key ,其他的请求被阻塞了造成响应时间延长。性能不均衡:流量访问造成突刺,系统性能的不均衡。3.小结

大key 与 热key 都会给 Redis 实例造成一系列的影响,如内存占用过高,CPU 负载增加,持久化时间变长,性能下降等。

三、原因分析

1.大 key 产生的原因

产生 大key 的原因有很多种,下面咱就一起看一下工作中经常遇到的这几种。

(1) 存储大量数据

存储了大量数据也是我们经常遇到 大key 的最多的原因了。

比如 String 类型直接保存了一个大的文本或者二进制数据;Hash 结构中存储大量的键值对。

String 复制SET zuiyu_large_text_key "very large text content..."1. Hash 复制HMSET zuiyu_large_hash_key field1 value1 field2 value2 ... fieldN valueN1.

(2) 缓存时间设置不合理

缓存时间设置不合理这个造成 大key 的原因大概是个隐藏挺深的老 bug,有的业务场景,使用 Redis 缓存数据,业务是定时往该 key 上写数据,由于该 key 是没有设置缓存时间的造成这个 key 随着时间的流逝,占用的内存越来越多,对于该点,只需要设置一个合理的过期时间即可。

前提是多次写入不是覆盖,而是追加才会有该问题。

复制SETEX zuiyu_key_with_expiry value 3600 # 设置过期时间为3600秒1.

(3) 数据结构使用不当

在使用 List 数据结构存储数据时,重复的添加数据,造成该 key 越来越大,实际上业务是不需要有重复的数据存在的。

List

复制LPUSH zuiyu_large_list_key value1.

(4) 小结

大key 的产生根本原因就是在一个 key 下面存储的数据多了。

2.热 key 产生的原因

(1) 热门数据

热key 的产生一般意味着系统访问火爆了,但是火爆的只是其中一个点或者n个点。类似微博中某个明星的瓜,当上头条的时候,大量的人去访问,造成了该明星所对应的 key 成为 热key。

(2) 频繁的更新

某些业务场景,单位时间内一直频繁的对 key 进行更新,该 key 也会成为 热key。

(3) 热门搜索

类似于第一中的热门数据,产生了热门数据,该数据对应的热门关键词也被大量的用户去搜索,造成该关键词被频繁访问,最终导致该 key 也称为 热key。

(4) 小结

热key 的产生无外乎热门数据,热门数据产生的热门关键词以及对同一个 key 在某段时间内的频繁访问。

四、解决方案

1.大key的解决方案合理的数据结构合理的缓存时间大key 进行拆分为多个 小key定期对 大key 进行清理2.热key的解决方案合理的缓存淘汰策略热点数据分片:将热点数据分散到不同的Redis实例,提升系统的吞吐量。缓存预热:在系统启动或者活动高峰开启之前进行缓存预热,提前将需要的数据加载到缓存,减少热点数据首次访问的时间。随机缓存失效时间:避免大量的key同一时间批量失效,造成缓存雪崩与缓存穿透。缓存穿透:使用布隆过滤器进行缓存请求过滤,防止无效请求进入到缓存层。

五、总结

针对 大key 我们要尽可能的避免同一个 key 下大量的数据。针对 热key 我们要合理设置过期时间,增加布隆过滤器等技术实现无效请求过滤,对即将到来的数据进行缓存预热、热点数据分片处理。

作者:IT科技
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